蓝宝石衬底表面微观形貌检测和评价系统研究

发布时间：2024-02-14 23:54

　　蓝宝石作为一种综合性能优良的多功能晶体材料,有着优良的力学性能、光学性能和热学性能,同时具备较好的耐腐蚀性和抗辐射性。被广泛应用于LED衬底片、激光系统、军事光学窗口以及智能手机屏幕等领域。各应用领域对其表面质量有着严格要求,高质量的表面形貌是保证后续应用的基础。目前,蓝宝石衬底生产流程中的机械加工主要包括切割、研磨、抛光等工序。对各工序表面形貌的检测和评价,对评价加工工艺、优化加工流程、有效控制表面质量,有着十分重要的意义。本文针对蓝宝石衬底表面微观形貌评价的需求,搭建了一套基于垂直扫描白光干涉原理的专用测量评价系统,包括硬件系统和软件系统。其主要研究内容有以下几个方面:(1)参考国家标准“硅片平坦表面的表面粗糙度测量方法”(GB/T29505-2013)中的五点测量法,确定了不同尺寸规格的蓝宝石衬底测量点数(位置),并进行了测量路径的规划。根据评价需求选取了典型表面形貌评价参数(二维参数Ra、Rq、Rz、Rt、三维参数Sa、Sq、Sz、Sp)。在单点评价参数基础上,研究了多点评价参数的统计参数,包括:最大值、最小值、均值、方差和标准差,用于综合分析衬底表面形貌的分布。(2)根据垂直...

【文章页数】：109 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.2LED芯片结构图

1第一章引言1.1课题来源本课题来源于国家自然科学基金“LED半导体基片研磨工具制备新方法及其加工机理研究”（项目号51575197）、福建省科技计划项目“基于损伤检测的蓝宝石晶圆抛光技术研究”（项目号2018I0012）、厦门市科技计划项目“单晶碳化硅晶圆高效超精抛光技术研究”....

图1.9上海曼戈斐激光共焦显微镜

11基于差动原理，四川大学的余廷浩研[39]制出了一套超精细表面微观形貌无损接触在线检测仪。对该测量系统的垂直分辨力和横向分辨力进行了分析，并用同一测量样件用该系统与美国ZYGO轮廓仪、taly-6轮廓仪测得的实验数据进行了对比，证明搭建的测量系统能够满足超精密加工机床上实现纳米....

图1.10美国Zygo轮廓仪

11基于差动原理，四川大学的余廷浩研[39]制出了一套超精细表面微观形貌无损接触在线检测仪。对该测量系统的垂直分辨力和横向分辨力进行了分析，并用同一测量样件用该系统与美国ZYGO轮廓仪、taly-6轮廓仪测得的实验数据进行了对比，证明搭建的测量系统能够满足超精密加工机床上实现纳米....

图1.11不同尺寸的蓝宝石衬底片

12前市场上的商业仪器中并没有针对衬底这一特定样品，对不同的尺寸开发出特定的测量评价模块。且在对其表面形貌的测量中，哪个位置的测量值能代表整个表面的数值，也没有规范统一的标准。科研工作者在对表面形貌进行测量时，很少提到测量的位置。图1.11不同尺寸的蓝宝石衬底片1.3.3蓝宝石衬....

本文编号：3898832